CN204758919U - 一种新型抬头显示仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抬头显示仪，利用红外投影设备与红外上转换荧光粉将信息在风挡玻璃上显示的抬头显示仪。该新型抬头显示仪包括：微处理器(ECU)、多功能信息接收器、红外线投影与显示模块、选择模块。所述多功能信息接收器可以接收车载电子系统、智能手机、平板电脑、导航仪传递的信息。所述红外投影显示模块包括红外线投影设备和覆有红外上转换荧光粉的风挡玻璃，其中红外线投影设备能同时发出三种波长的红外线，且采用三种红外上转换荧光粉，以发出三原色，并获得各种颜色的可见光。其优点在于可以扩展信息接收能力，并解决在强光下看不清信息的问题。

Description

一种新型抬头显示仪

技术领域

本实用新型涉及一种抬头显示仪，具体涉及一种可以利用多种连接手段与车载电子系统、智能手机、平板电脑、导航仪连接的，并利用红外投影设备与红外上转换荧光粉将信息在风挡玻璃上显示的抬头显示仪。

背景技术

在车辆行驶过程中，驾驶员需要实时掌握车辆的车速、发动机转速等信息，并且随着车载电子设备和主动安全系统的发展，车载设备需要向驾驶员提供的信息越来越多，而这些信息多集中于狭小的车辆仪表盘上，不仅使得很多重要信息因空间不足仅能以一个很不直观的图形表示，同时，为了获取这些信息，驾驶员需要分心观察仪表盘上的信息，从而导致驾驶员无法观察前方路况，进而引发潜在的危险。

随着技术的发展，越来越多的司机选择在出行的时候，尤其是做长途行驶的时候使用车载导航系统、导航仪或者是智能手机为自己指引路线，而这些导航信息不可能显示在狭小的仪表盘上，目前车载导航系统的信息主要显示在车辆中控台的屏幕上，而导航仪或智能手机的信息显示在各自的屏幕上，为了获取这些信息，驾驶员需要将目光从前方道路上移开去观察这些屏幕，这一样会导致驾驶员无法观察前方路况，进而引发潜在的危险；

为了解决上述问题，很多汽车厂家和汽车零配件企业开发了多款抬头显示仪，将车辆行驶中的重要信息投影至风挡玻璃上，以使驾驶员不必将目光从前方道路上移开就可以获取车辆行驶状态、主动安全系统发出的提醒和警告信息以及导航图像。

中国专利CN203485829U公开了一种名为一种车载抬头显示仪的专利文件，该设备利用一个反光凹镜将投影设备发射的映像投影至风挡玻璃上。但是光线经过两次反射，使其在风挡玻璃上的投影亮度不足，在白天或者其他强光下很难看清风挡玻璃上的信息。同时，因为风挡玻璃有内外两个反射层，故玻璃反射产生的投影会产生重影现象，使人更加难以分辨风挡玻璃上的信息。

中国专利CN104267498A、CN204166197U在双层玻璃中夹杂一层透明纳米膜，并利用投影设备向风挡玻璃发射P偏振光，利用纳米膜对P偏振光的反射率大于玻璃对P偏振光的反射率消除抬头显示系统的反射图像存在重影的问题。但是这种方法需要在玻璃夹层中加入纳米膜，技术上较为复杂，成本较高，同时，该方法仅仅解决了反射图像的重影问题，依然没有解决在强光下反射图像不清晰的问题。

随着技术的发展，目前已经有很多软件可以在智能手机上完成诸如导航、车道偏离预警、前方碰撞预警等功能，这些功能可以大大提高驾车的便捷性和安全性，但目前车载抬头显示仪大都缺少与智能手机、平板电脑等设备的连接接口。同时，越来越多的车主选择在外出尤其是长途旅行的时候，使用导航仪来指引路线，但目前车载抬头显示仪也缺少与导航仪的连接接口。

中国专利CN103743408A利用USB连接与蓝牙技术实现了与智能手机、平板电脑等设备的连接，获取这些设备提供的导航信息并通过显示系统向驾驶员显示相应的导航信息。但其只能通过USB、蓝牙手段与智能手机、平板电脑等设备连接，无法与车载电子系统相连接，更无法获取车载主动安全系统提供的提醒与警告信息。

中国专利CN203178571U公开了名为抬头显示仪的专利文件，该设备利用有线和无线手段与行车电脑相连接，利用光的反射原理，通过风挡玻璃反射液晶显示屏上的信息，从而将导航信息传递给驾驶员。但由于风挡玻璃必须是透明材质，其对光的反射能力有限，故该投影信息的亮度较低，在白天行车时很难看清导航信息。同时，该设备仅能将导航信息投影至风挡玻璃，而不能投影车辆的行驶状态、主动安全系统的提醒和警告信息。

发明内容

为了克服已有技术的缺陷，本实用新型公开了一种新型抬头显示仪，以同时获取车载电子系统、智能手机、平板电脑、导航仪提供的信息，并利用显示模块将这些信息显示在风挡玻璃上，使得驾驶员即使在强光下也可以看清风挡玻璃上的信息。

为达到上述目的，本实用新型采用了如下设计：该抬头显示仪接收车载电子系统、智能手机、平板电脑、导航仪的信息，经微处理器(ECU)处理后，按驾驶员的选择或系统自动确定的优先级，利用红外线投影设备和覆于风挡玻璃上的红外上转换荧光粉将驾驶员所需的信息显示出来，该抬头显示仪包括ECU、多功能信息接收器、红外线投影与显示模块、选择模块。所述ECU用于处理所述抬头显示仪所接收到的信息，并按驾驶员的选择或系统自动确定的优先级，确定需要向驾驶员展示的信息；所述多功能信息接收器电连接于所述ECU，用于与车载电子系统、智能手机、平板电脑、导航仪进行连接并接收这些设备所传递的信息；所述红外线投影与显示模块包括红外线投影设备和覆有红外上转换荧光粉的车辆风挡玻璃，其中红外线投影设备电连接于所述ECU，该模块用于向驾驶员显示所述的各种信息；所述选择模块电连接于所述ECU，驾驶员可以通过该模块选择其需要的信息。

进一步地，所述多功能信息接收器通过有线或无线连接手段接收来自车载电子系统、智能手机、平板电脑、导航仪的信息。

进一步地，所述多功能信息接收器的有线连接手段为车载总线或OBD接口直接与车载电子系统相连接。

进一步地，所述多功能信息接收器的有线连接手段为利用OTG功能与智能手机、平板电脑、导航仪相连接。

进一步地，所述多功能信息接收器的无线连接手段为蓝牙与车载局域WiFi网络。

进一步地，所述红外线投影与显示模块包括红外线投影设备和覆有红外上转换荧光粉的车辆风挡玻璃，其中红外投影设备根据所述ECU的指令将信息以红外线的形式投影至风挡玻璃上，使红外上转换荧光粉受到激发而发出可见光，向驾驶员展示其所需信息。

进一步地，所述红外上转换荧光粉覆于风挡玻璃的方法为将所述红外上转换荧光粉溶于有机溶液，再将溶液均匀的涂抹在风挡玻璃内测。

进一步地，采用三种不同的红外上转换荧光粉以使其可以在不同波长的红外线激发下，同时显示红、绿、蓝三原色，并组合出其他颜色。

进一步地，所述红外线投影设备可以同时发送多种波长的红外线，以激发所述红外上转换荧光粉发出不同颜色的可见光。

进一步地，所述选择模块为多功能方向盘上的集成按键或语音控制系统。

本实用新型的有益效果是：该抬头显示仪可以以多种方式与车载电子系统、智能手机、平板电脑、导航仪进行连接，可以最大限度的获得车辆行驶过程中重要的状态参数、主动安全系统的提示与警告信息、导航信息，并按照驾驶员的选择或系统自动确定的优先级向驾驶员提供其所需要的信息。同时，该抬头显示仪利用红外投影设备与覆在风挡玻璃上的红外上转换荧光粉，将所述信息直接显示在风挡玻璃上，这样既避免了反射图像的重影问题，也使得驾驶员在强光环境下依然可以清晰地读取风挡玻璃上的信息。

附图说明

图1为抬头显示仪的结构示意图。

图2为覆在风挡玻璃上的红外上转换荧光粉的示意图。

图3为选择模块中诉述的多功能方向盘。

图4为一种较佳的显示结果。

附图标记：101-车载电子设备，102-导航仪，103-智能手机或平板电脑，104-车载总线或OBD接口，105-OTG接口，106-蓝牙或WiFi，107-微处理器(ECU)，108-语音控制，109-多功能方向盘按键，110-红外投影设备，111-红外上转换荧光粉涂层，112-风挡玻璃113-选择按键。

具体实施方式

为了更好、更直接地展示本实用新型的技术特点，以下通过具体事例来说明本实用新型。

请参照图1，车载电子设备通过车载总线网络101(对于车厂原装的抬头显示仪)或者OBD接口(对于4S店等加装的抬头显示仪)与抬头显示仪的ECU连接，向ECU提供车辆的行驶状态信息、主动安全系统、车载导航仪等车辆电子系统提供的数据、提示与警告信息。

导航仪102、智能手机或平板电脑103都可以通过抬头显示仪上的OTG接口进行有线连接，并向抬头显示仪的ECU提供导航、手机或平板电脑中安全软件的提示与警告等信息。

导航仪102、智能手机或平板电脑103都可以通过蓝牙或WiFi网络106与抬头显示仪进行无线连接，并向抬头显示仪的ECU提供导航、手机或平板电脑中安全软件的提示与警告等信息。

为了获取以上信息，驾驶员可以通过多功能方向盘109上的按键113或者利用车载语音控制系统选择其想显示的信息。

在获取了上述信息后，ECU需要决定向驾驶员展示的信息，其判定依据为驾驶员的选择或系统内置的优先级。

优选地，一种可能的优先级由高到低的排序为车辆主动安全系统、智能手机或平板电脑中安全软件提供的警告和提示(如车道偏离、胎压异常等)，车辆行驶状态信息中的异常信息(如油量不足，水温过高等)，对驾驶员操作的响应结果(如在调整了多媒体设备音量后，显示仪上展示当前的音量信息)，车载或智能手机、平板电脑、导航仪提供的导航信息，其他行驶状态信息(如车速，发动机转速等)，其他信息(如空调温度、多媒体设备音量等)。

抬头显示仪的红外线投影设备110与ECU保持电连接，根据ECU指令将相应的信息以红外线的形式透射到风挡玻璃112上，风挡玻璃上的红外上转换荧光粉受到激发发出可见光向驾驶员展示其需要的信息。

进一步地，红外线投影设备应可以同时发射三种不同波长的红外线，以激发不同的红外上转换荧光粉发出不同颜色的可见光。

进一步地，应采用三种不同的红外上转换荧光粉，以使其在不同波长的红外线激发下，可以显示三原色，并通过不同红外线的比例调整组合出其他颜色。

优选地，一种可能的信息展示方式为：以图形和文字组合展示安全提示与警告信息、车辆行驶状态中的异常信息；以图像展示导航信息；以数字和数字展示其他车辆行驶状态信息、其他信息。

优选地，一种可能的显示结果如图4所示。图4显示的信息有，轮胎压力监测系统发现车辆右前轮压力过高，向驾驶员发出的警告信息；驾驶员手动选择显示的当前车速信息；驾驶员在上一时刻调整了车内空调温度，故抬头显示仪展示了调节后的空调温度信息。另外两个窗口目前没有需要显示的信息，因此处于空白的状态。

上述实施方式和说明书描述了本实用新型的基本原理和主要特征。本实用新型不受上述具体实施方式的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种新型抬头显示仪，其特征在于：该抬头显示仪接收车载电子系统、智能手机、平板电脑、导航仪的信息，经微处理器处理后，按驾驶员的选择或系统自动确定的优先级，利用红外线投影设备和覆于风挡玻璃上的红外上转换荧光粉将驾驶员所需的信息显示出来，该抬头显示仪包括：

微处理器，用于处理所述抬头显示仪所接收到的信息，并按驾驶员的选择或系统自动确定的优先级，确定需要向驾驶员展示的信息；

多功能信息接收器，电连接于所述微处理器，该接收器用于与车载电子系统、智能手机、平板电脑、导航仪进行连接并接收这些设备所传递的信息；

红外线投影与显示模块，该模块包括红外线投影设备和覆有红外上转换荧光粉的车辆风挡玻璃，其中红外线投影设备电连接于所述微处理器，该模块用于向驾驶员显示所述的各种信息；

选择模块，电连接于所述微处理器，驾驶员可以通过该模块选择其需要的信息。

2.如权利要求1所述的抬头显示仪，其特征在于：所述多功能信息接收器通过有线或无线连接手段接收来自车载电子系统、智能手机、平板电脑、导航仪的信息。

3.如权利要求2所述的抬头显示仪，其特征在于：所述多功能信息接收器的有线连接手段为车载总线或OBD接口直接与车载电子系统相连接。

4.如权利要求2所述的抬头显示仪，其特征在于：所述多功能信息接收器的有线连接手段为利用OTG功能与智能手机、平板电脑、导航仪相连接。

5.如权利要求2所述的抬头显示仪，其特征在于：所述多功能信息接收器的无线连接手段为蓝牙与车载局域WiFi网络。

6.如权利要求1所述的抬头显示仪，其特征在于：所述红外线投影与显示模块包括红外线投影设备和覆有红外上转换荧光粉的车辆风挡玻璃，其中红外投影设备根据所述微处理器的指令将信息以红外线的形式投影至风挡玻璃上，使红外上转换荧光粉受到激发而发出可见光，向驾驶员展示其所需信息。

7.如权利要求6所述的抬头显示仪，其特征在于，所述红外上转换荧光粉覆于风挡玻璃的方法为将所述红外上转换荧光粉溶于有机溶液，再将溶液均匀的涂抹在风挡玻璃内测。

8.如权利要求6所述的抬头显示仪，其特征在于，采用三种不同的红外上转换荧光粉以使其可以在不同波长的红外线激发下，同时显示红、绿、蓝三原色，并组合出其他颜色。

9.如权利要求书6所述的抬头显示仪，其特征在于，所述红外线投影设备可以同时发送多种波长的红外线，以激发所述红外上转换荧光粉发出不同颜色的可见光。

10.如权利要求1所述的抬头显示仪，其特征在于，所述选择模块为多功能方向盘上的集成按键或语音控制系统。